close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

На правах рукописи;doc

код для вставкиСкачать
МЕТОДИКА РАСЧЕТА БИНАРНЫХ СТРУКТУР ЛАКОФОЛЬГОВЫХ
ДИЭЛЕКТРИКОВ В ДАТЧИКАХ ДЛЯ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
В.Г. Котух, к.т.н., Ю.В. Пахомов, К.Ю. Харенко*, к.т.н.,
М.А. Мирошник** д.т.н.
Харьковский национальный университет городского хозяйства имени
А.Н. Бекетова ул. Революции, 12, 61002, г. Харьков, Украина
*Харьковский национальный университет радиоэлектроники (ХНУРЭ)
проспект Ленина, 14, 61200, г. Харьков, Украина
**Украинская государственная академия железнодорожного транспорта
(УкрГАЖТ) ул. Фейербаха, 7, 61002, г. Харьков, Украина
В процессе проектирования датчиков для газового оборудования и
трубопроводных систем (ГОиТС), содержащих элементы конструкций на
основе лакофольговых диэлектриков, принимая во внимание высокие
требования к метрологическим характеристикам и надежности в жестких
условиях эксплуатации таких изделий, у разработчиков неизбежно возникает
потребность в методиках расчета напряженно-деформированного состояния
основных фрагментов топологии. Технология изготовления лакофольговых
диэлектриков приводит к возникновению внутренних напряжений,
приводящих к последующему искривлению и короблению конструкции.
Расчет напряжений следует вести с учетом плоского растяжения,
искривления двухслойной системы вследствие усадки в одном из слоев и
кручения. Поскольку топологический рисунок изделия формируется
последовательным селективным травлением каждого из слоев, следует
производить прочностной расчет минимально допустимых геометрических
размеров, исключающих возникновение напряжений, превышающих предел
прочности каждого из материалов. В первую очередь это относится к таким
зонам риска, как токопроводящие дорожки в местах сварки или перемычки
перфорации.
Усадка диэлектрика (Д) приводит к механическим напряжениям,
которые в зоне сварки реализуются в виде изгиба двухслойной структуры,
при этом сварные соединения и токопроводящие (ТП) дорожки находятся в
напряженном состоянии. Радиус кривизны в зоне сварки можно определить
по формуле:
R
2
EТП  hТП
,
6 (1  ) Е Д  hД
где Е – модуль упругости,  – коэффициент Пуассона,  – усадка, h –
толщина слоя.
Радиус кривизны бинарных структур в зонах перфорации может быть
определен решением уравнения третьей степени:
( s  a) R3 
EТП  hД  s
4E Д  
R2  (
E  s  hД  L2
s  L2 a  L3

) R  ТП
 0,
2
3  l
8E Д  
где L и R – длина и радиус кривизны искривленной части, s и a – шаг и
ширина перемычек перфорации, l – ширина окна перфорации.
Величина относительного изменения геометрических размеров 
зависит от множества параметров, в том числе от ориентации элементов
относительно проката исходного материала, плотности заполнения слоя,
конфигурации
элементов,
погрешностей
изготовления,
состояния
поверхности и т.п. Значения  выбираются по справочным данным, исходя
из прочностных характеристик материала диэлектрика, либо определяются
по результатам экспериментальных исследований тестовых образцов
бинарных структур.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа